1、閩西職業技術學院閩西職業技術學院畢業論文淺談運動粘度對潤滑油的重要性系 別： 化學工程系 年 級： 專 業： 指導老師： 答辯日期： 2013年06月04日淺談運動粘度對潤滑油的重要性內 容 摘 要粘度：粘度就是液體的內摩擦。石油產品受外力的作用而發生相對移動時，分子間產生的阻力為粘度。粘度反映油品的內摩擦力，是評價油品流動性的最基本指標，是各種潤滑油 分類分級、質量鑒別和確定用途的重要指標。工業潤滑油以40的運動粘度來劃分， 內燃機油以100運動粘度來劃分。必須正確選用粘度，過大，啟動困難，消耗動 力，過小，降低油沫支撐能力，增加磨損。餾程增高粘度增加，精制加深粘度降低。  

2、60;運動粘度（）：是油品在重力作用下流動內摩擦力的量度，是動力粘度與 密度之比，單位斯（St）,常用厘斯（cSt）。關 鍵 詞：粘度 摩擦力 重要指標目 錄一 緒論41.1課題研究及背景4二 理化指標對潤滑油性能的影響52.1 影響潤滑油性能的主要指標52.1.1 水分52.1.2 傾點62.1.3 閃點62.1.4 氧化安定性62.1.5 粘度指數7三 運動粘度對潤滑油的重要性73.1 運動粘度基本知識73.1.1運動粘度73.1.2 運動粘度的表示73.2 運動粘度等級與潤滑油73.2.1 潤滑油的分類73.2.2 運動粘度對潤滑油組成的意義8四 潤滑油運動粘度實驗94.1 實驗方法概要

3、94.2 實驗儀器104.3.1設置恒溫浴104.3.2 清洗粘度計104.3.3 開始試驗114.3.4 數據處理124.3.5 注意事項134.4 實驗分析144.4.1 影響實驗結果的因素144.4.2 運動粘度直接決定潤滑油的等級144.4.3 檢測潤滑油運動粘度的意義15五 小結17六 參考文獻18一 緒論1.1課題研究及背景 據2013-2017年中國潤滑油行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告顯示，2002-2011年，我國潤滑油消費量從409萬噸增長到710萬噸，年均增速為6.32%，是全球市場為數不多的一直保持增長的市場之一。2012年，受全球經濟下滑的影響，國內潤滑油需求下

4、降，實際消費量較上年基本持平。我國潤滑油市場在未來5年中仍將以每年5%左右的速度增長，前瞻網預計到2015年，我國潤滑油消費量有望超過800萬噸;預計到2020年，我國的潤滑油消費量會超過美國。中國工業呈現直線上升的趨勢，鐵礦石、冶煉、精密儀器制造對潤滑油的需求成倍增長，而在汽車后市場時代，中國成為了國際車用潤滑油的必爭之地。2012年潤滑油行業，最令人興奮的是本土品牌的興起，打破了國際潤滑油巨頭及國內壟斷企業一頭獨大的局面。國內汽車工業對高檔潤滑油的旺盛需求帶動了技術研發和產品的不斷升級。確定自己的市場競爭能力，在強手如林的中國車用潤滑油行業立于不敗之地，這是廣大的車用潤滑油企業發展的方向和

5、努力的目標所在，車用潤滑油企業參與市場活動，在市場競爭中要取得主動權，必須依據市場營銷環境的現狀、發展趨勢和企業自身的主客觀條件，科學而合理地制定企業的發展策略和努力目標。將品牌建設、產品優化與市場拓展三方關系協調統一并形成戰略部署，以品牌為保障，以產品帶市場，成為國內潤滑油市場的發展趨勢。1.2 課題研究內容 本文根據潤滑油國家標準、潤滑油行業標準的相關理論知識，以及對潤滑油相關試驗的分析。對于潤滑油影響性能主要方面有40運動粘度、100運動粘度、水分、傾點、閃點、氧化安定性、粘度指數、銅片腐蝕、抗泡性能、剪切安定性、最大無卡咬負荷（Pb）、燒結負荷（PD）及抗磨性能等。其中，運動粘度是決定

6、潤滑油的油品性能及種類的最關鍵因素。本文主要分為五大部分：第一部分：緒論。闡述潤滑油在國內的行業前景，介紹本課題研究背景及研究內容。 第二部分：闡述理化指標對潤滑油性能的影響。 第三部分：說明運動粘度對潤滑油的重要性 第四部分：運動粘度的實驗過程及計算。根據實驗過程對潤滑油的運動粘度對油品性能及粘度等級分類進行分析。 第五部分：總結。對本文的理論知識以及實驗分析進行總結。二 理化指標對潤滑油性能的影響2.1 影響潤滑油性能的主要指標2.1.1 水分 水分的危害：1）水分會加速油品的老化和膠化；2）水分蒸發時要吸收熱量，所以燃料油中水分降低其熱效應；3）水分使燃燒過程惡化，造成氣缸結炭增多，氣缸

7、磨損；4）低溫下，燃料油中的水分易結冰，堵塞輸油導管和濾清器；5）潤滑油中水分不僅引起發動機零件腐蝕，而且會破壞潤滑油膜。水分在燃料油和潤滑油中主要以溶解水、乳化水和游離水的形式存在。對于潤滑油中的水分分離方法主要是以加熱升溫，使水蒸發。2.1.2 傾點潤滑油的傾點是油品規格項目中的一項重要指標,所謂傾點是試樣在規定的條件下冷卻時,能夠流動的最低溫度。傾點對于潤滑的效果有一定的影響，不同的潤滑油的性能指標不一樣，使用時要注意，有時候同一種油的性能也會發生變化。傾點偏高，油品的低溫流動性就差。人們可以根據油品傾點的高低，考慮在低溫條件下運輸、儲存、收發時應該采取的措施，也可以用來評估某些油品的低

8、溫使用性能。2.1.3 閃點石油產品在規定的條件下加熱到它的蒸氣與空氣形成的混和氣，接觸火焰發生閃火時的最低溫度。閃點可表示油品的蒸發性，用以判斷油品餾分組成的輕重。閃點是一個安全指標，用以鑒定油品發生火災的危險性。閃點45屬于易燃液體，閃點45屬于可燃液體。測定閃點可檢查是否混油或使用過的潤滑油是否被輕質燃料稀釋。2.1.4 氧化安定性氧化安定性是石油產品抵抗大氣或氧氣的作用而保持其性質不發生永久變化的能力。油品在儲存和使用過程中，和空氣接觸而氧化是不可避免的。接觸的時間越長，溫度越高，氧化的程度就越深，使油品的某些性質發生不可逆轉的變化，如酸值增高、粘度增大、沉淀物增多、顏色變深等等，這些

9、變化大大縮短了油品的使用壽命。油品的氧化安定性的所用基礎油的性質、精制深度、添加劑的特性及質量、配伍性、調制工藝有密切關系。2.1.5 粘度指數粘度指數表示一切流體粘度隨溫度變化的程度。粘度指數越高，表示流體粘度受溫度的影響越小，粘度對溫度越不敏感。粘度指數是由40運動粘度和100運動粘度計算得出。三 運動粘度對潤滑油的重要性3.1 運動粘度基本知識3.1.1運動粘度運動粘度即流體的動力粘度與同溫度下該流體密度之比。單位為(m2)/s。3.1.2 運動粘度的表示 在溫度t時，運動粘度用符號表示，在國際單位制中，運動粘度單位為斯，即每秒平方米（m2/s），實際測定中常用厘斯，（cst）表示厘斯的

10、單位為每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s）。運動粘度廣泛用于測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產品。深色石油產品、使用后的潤滑油、原油等的粘度，運動粘度的測定采用逆流法.3.2 運動粘度等級與潤滑油3.2.1 潤滑油的分類潤滑油是廣義的，潤滑油包含了機油、黃油、齒輪油、黑油、液壓油等等，都是起潤滑作用的，減小機械摩擦阻力，減緩磨損，防止機件過熱，確保機械能正常運轉。根據機械工作的環境要求，確定使用不同種類及不同型號的潤滑油。比如：汽油發動機，就得使用汽油機油；柴油發動機，就得使用柴油機油。就汽油發動機來說，發動機壓縮比不同也要選擇不同型號的汽油機油。3.2.2 運動粘度對潤滑油組成的

11、意義1） 潤滑油由基礎油和添加劑經調和、攪拌后形成了成品油。不同的運動粘度調和出來的油品就是不同等級的潤滑油。所以，運動粘度對潤滑油的等級分類起了決定性因素。2） 潤滑油等級主要由質量等級和粘度等級決定。如汽機油而言，API(美國石油協會) 采用的是機油品質等級的評定標準，將潤滑油分成汽油機用(S)和柴油機用(C)兩大類。汽油機油用代號“S”表示，后面緊跟另一位英文字母(如SA、SB、SC、SD、SE、SF、SG、SH、SJ、SL、SM、SN)，字母排序越后，潤滑油的品質越高。柴油機油用潤滑油-用代號“C”表示，后面緊跟另一位英文字母(如CA、CB、CD、CE、CF、CG、CH、CI、CJ)字

12、母排序越后，潤滑油的品質越高。SAE（美國汽車工程師協會）采用的是粘度等級分類法。將潤滑油分成夏季用的高溫型、冬季用的低溫型和冬夏通用的全天候型。具體含義如下： (1)高溫型5個(如SAE20、30、40、50、60)-其標明的數字表示100時的粘度，數字越大粘度越高。 (2)低溫型6個(如SAE0W、5W、10W、15W、20W、25W)：W是Winter(冬天)的縮寫，表示僅用于冬天，數字越小粘度越低，低溫流動性越好。 (3)全天候型(如SAE15W40)：表示低溫時的粘度等級符合SAE15W的要求、高溫時的粘度等級符SAE40的要求，屬于冬夏通用型。3） 影響潤滑油運動粘度的因素。通常影

13、響運動粘度的主要因素有基礎油本身的粘度、添加劑對基礎油影響而改變了潤滑油的運動粘度及實驗過程中影響了潤滑油的運動粘度。4） 運動粘度的計算意義。首先用來確定潤滑油的牌號。潤滑油的牌號絕大部分是以某一溫度下運動粘度的平均值或近似值來決定的，同時粘度也是選用潤滑油的主要依據。其次粘度也是輕質燃料油，如噴氣燃料和柴油的質量指標之一。還有生產上從粘度變化來判斷潤滑油的精致程度。而且粘度對于油料的輸送有重要意義。測定不同溫度下的粘度可以表示潤滑油的粘溫特性。粘溫特性指潤滑油粘度隨溫度變化的特性，常用粘度比、粘度系數和粘度指數來表示。5） 運動粘度高的潤滑油會形成比較厚的油膜，對機械的摩擦會起到保護的作用

14、。為了防止發動機運動零件間的接觸面磨損，潤滑油必須有足夠的黏度，以便在各種運轉溫度下都能在運動零件間形成油膜，從而使得汽車發動機順暢運轉；但是，過猶不及，潤滑油黏度過大會事倍功半，甚至會造成以下幾方面的不良影響：發動機低溫啟動困難、啟動過程零件磨損加劇、功率損失大、清洗作用差和冷卻作用差等。四 潤滑油運動粘度實驗4.1 實驗方法概要本方法是在某一恒定溫度下，測定一定體積的液體在重力下流過一個標定好的玻璃毛細管粘度計的時間，粘度計的毛細管常數與流動時間的乘積，即為該溫度下測定液體的運動粘度。在溫度t時運動粘度用符號Vt表示。4.2 實驗儀器1. 粘度計（每根粘度計都有對應的毛細管系數）2. 恒溫

15、浴3. 玻璃水銀溫度計4. 秒表4.3 實驗步驟4.3.1設置恒溫浴在實驗開始之前，應調節恒溫浴里液體為100（或者40）。并使溫度始終保持在此溫度。 運動粘度測定儀 運動粘度測定儀4.3.2 清洗粘度計在開始測試運動粘度時，首先要清洗粘度計。在測試運動粘度之前，必須將粘度計用溶劑油或石油醚洗滌。洗干凈后將粘度計放入烘箱中烘干水分。 毛細管粘度計 毛細管粘度計4.3.3 開始試驗1. 在裝試樣之前，把洗耳球接進支管7內，并用手堵住管身6的管口，同時倒置粘度計，粘度計管身1裝入試樣中。這時利用洗耳球將試樣吸到標線b，當液面到達標線b時，就從試樣里提出粘度計，并迅速恢復其正常狀態，同時將管身1的管

16、端外壁所沾著的多余試樣擦去，并從支管7取下洗耳球。將試樣放入恒溫浴中預熱20分鐘（本實驗以100運動粘度為例）。毛細管粘度計的取樣2. 將粘度計調整為垂直狀態，要利用鉛垂線從兩個互相垂直的方向去檢查毛細管的垂直情況。將恒溫浴調整到100，試樣溫度必須保持恒定到±0.1。3. 利用洗耳球套入管身1，把試樣吸入粘度計中，使試樣液面高于標線a，并且注意不要讓粘度計擴張部分3的液體產生氣泡。4. 此時觀察試樣在管身中流動情況，液面正好到達標線a時，開動秒表；液面正好流到b時，停止秒表。試樣液面擴張部分3在流動時，注意恒溫浴中正在攪拌的液體要保持恒定溫度，而且擴張部分不應出現氣泡。5. 用秒表

17、記錄下來的流動時間，應重復測定至少四次，其中各次流動時間與其算術平均值的差數應符合如下要求：在溫度10015測定粘度時，這個差數不應超過算術平均值的±0.5%；在低于15-30測定粘度時，這個差數不應超過算術平均值的±1.5%；在低于-30測定粘度時，這個差數不應超過算術平均值的±2.5%。然后，取不少于三次流動時間所得的算術平均值，作為試樣的平均流動時間。測定溫度/算術平均值/%15100±0.515-30±1.5低于-30±2.54.3.4 數據處理4.3.4.1 數據處理溫度t時，試樣的運動粘度t（mm2/s） t= c

18、83;t c 粘度計常數 (mm2/s2) t 試樣的平均流動時間 (s)4.3.4.2 計算例：粘度計常數為0.4780mm2/s2，試樣在100時的流動時間為318.0，322.4，322.6和321.0s，問該油的運動粘度為多少？解： 各次流動時間與平均流動時間的允許差數為（321.0×0.5）/100=1.6s因為318.0與平均流動時間之差已超過1.6s，所以這個讀數應舍去。計算平均流動時間時，只采用322.4、322.6和321.0s的觀測讀數，它們與算術平均值之差，都沒有超過1.6s。于是平均流動時間為所以，試樣的運動粘度測定結果為100=·100=0.478

19、0×322.0=154.0mm2/s4.3.5 注意事項1、正確選擇粘度計，使其油品流動時間不小于200s；2、粘度計必須清潔干燥；3、恒溫準確，控制在測定溫度的±0.1范圍；4、裝油量要適量，測定時試油不應有氣泡；5、粘度計必須垂直，深度要適當；6、測定時應準確記錄時間。7、同一操作者，同一試樣重復測定的兩個結果只差，不應超過其重復性。8、由不同操作者，在兩個實驗室提出的兩個結果之差，不應超過其再現性。9、粘度測定結果的數值，取四位有效數字。4.4 實驗分析4.4.1 影響實驗結果的因素1、 潤滑油內部含有水分。水分對潤滑油的影響是非常大的，水分過多會導致潤滑油添加劑析出

20、，破壞潤滑油結構，導致其發生性能發生變化。2、 氣泡。氣泡對潤滑油的影響主要在于油膜上，氣泡會破壞油膜的形成，導致機器得不到潤滑油的保護而造成磨損。且氣泡浮力影響了潤滑油的流速。3、 垂直情況。在實驗過程中，粘度計的垂直是至關重要的，垂直條件下，可以保證潤滑油不會受到除重力外的其他外力作用。4、 恒溫浴溫度。大量實驗表明，恒溫浴對實驗結果影響很大，潤滑油的粘度會隨溫度的升高而變小，溫度如改變，則實驗數據變小，影響效果很明顯。4.4.2 運動粘度直接決定潤滑油的等級運動粘度的大小直接決定了潤滑油等級，其中主要是以100運動粘度為主，個別油以40運動粘度為主（如液壓油，320#工業用油等等）。粘度

21、等級100運動粘度環境溫度0W3.8-40-105W3.8-35-1010W4.1-30+515W5.6-18+1020W5.6-12+1525W9.3-10+20205.6 9.3-15+25309.3 12.5-10+304012.5 16.30+405016.3 21.9+10+406021.9 26.1+15+450W-309.3 12.5-40+255W-309.3 12.5-35+3010W-309.3 12.5-30+3010W-4012.5 16.3-30+4015W-309.3 12.5-18+3015W-4012.5 16.3-12+4020W-5016.3 21.9-12

22、+5025W-5016.3 21.9-10+50運動粘度的等級影響了潤滑油的適用環境溫度，具體見如下表格4.4.3 檢測潤滑油運動粘度的意義 由于運動粘度對潤滑油的等級起決定性作用，所以對運動粘度的檢測就顯得更加的重要了。粘度適當的潤滑油能形成較好的油膜，將機械設備摩擦部件的兩金屬表面相互隔開,從而避免金屬材料的直接接觸,起到降低機器摩擦阻力和減小部件磨損，進而有效的保護機械的磨損。小結1）潤滑油是由基礎油和添加劑經調和、攪拌到一定溫度后形成成品油。2）影響潤滑油的主要理化指標有：40運動粘度、100運動粘度、粘度指數、水分、傾點、閃點、氧化安定性、粘度指數、銅片腐蝕、抗泡性能、剪切安定性、抗乳化、空氣釋放值、最大無卡咬負荷（Pb）、燒結負荷（PD）及抗磨性能等。其中，運動粘度對潤滑油等級起決定性作用。3）潤滑油實驗過程中的主要影響因素有：水分、氣泡、垂直條件、恒溫浴等等。水分含量會影響到潤滑油與添加劑之間的溶解，水分含量過多會導致添加劑析出，從而影響了潤滑油的性能。氣泡的產